2. Какое увеличение абсолютной температуры произошло, когда содержимое сосуда - вода и насыщенный пар - нагревались

Для решения этой задачи обратимся к закону Шарля и уравнению состояния идеального газа.

1. Увеличение абсолютной температуры от 0 ºC до 100 ºC:

По закону Шарля, при постоянном давлении объем газа пропорционален его температуре в абсолютной шкале. Поэтому можно использовать формулу \(V_1 / T_1 = V_2 / T_2\), где \(V_1\) и \(T_1\) - объем и температура пара в начальном состоянии соответственно, \(V_2\) и \(T_2\) - объем и температура пара в конечном состоянии соответственно.

Из условия задачи известно, что объем воды пренебрежимо мал по сравнению с объемом пара. Поэтому можно предположить, что объем пара постоянен и не изменяется при нагревании.

Таким образом, увеличение абсолютной температуры происходит в два раза, так как температура увеличивается с 0 ºC до 100 ºC.

2. Изменение давления пара:

Если пар остается насыщенным, то его давление не изменяется при нагревании. Это связано с тем, что при насыщенном паре давление определяется только температурой. Таким образом, давление пара остается неизменным.

3. Возрастание массы пара:

Для нахождения изменения массы пара воспользуемся уравнением состояния идеального газа: \(PV = mRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(m\) - масса газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная и \(T\) - температура в абсолютной шкале.

При постоянном давлении объем пара остается неизменным, и поэтому \(PV\) является постоянной величиной. Поэтому \(m \sim T\) - масса пара пропорциональна его температуре.

Учитывая, что температура пара увеличивается в два раза, можно сделать вывод, что масса пара также увеличится в два раза.

4. Масса пара в конечном состоянии:

Масса пара в конечном состоянии будет увеличена в два раза по сравнению с начальным состоянием.

5. Минимальная масса воды:

Минимальная масса воды в начальном состоянии, которая позволяет пару оставаться насыщенным, зависит от равновесного давления пара при данной температуре. Для насыщенного пара это давление можно найти в таблицах или использовать формулу Клапейрона:

\[P = \frac{nRT}{V}\]

где \(P\) - давление, \(n\) - количество вещества пара, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в абсолютной шкале, \(V\) - объем.

Начальное состояние соответствует давлению насыщенного пара при 0 ºC, а конечное состояние - давлению насыщенного пара при 100 ºC.

Таким образом, минимальная масса воды, которая позволяет пару оставаться насыщенным, зависит от равновесных давлений пара при соответствующих температурах. Для точного ответа необходимо обратиться к таблицам физических величин или использовать более сложные формулы.

Важно отметить, что решение данной задачи является упрощенным и не учитывает ряд факторов, таких как изменение плотности воды и пара с температурой, наличие или отсутствие испарения воды и другие. Для более точного решения задачи необходимо провести более детальный анализ и использовать более сложные модели.